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(多)为什么?
3、一台他励电动机拖动一台他励发电机,当发电机电枢电流增加时,问:
(1)电动机的电枢电流会如何变化?
分析其变化过程。
(2)发电机的转速如何变化?
若想保持转速不变,如何调节?
4、直流发电机和直流电动机的电枢电动势的性质有何区别,它们是怎样产生的?
直流发电机和直流电动机的电磁转矩的性质有何区别,它们又是怎样产生的?
二、选择题
一台他励直流电动机,拖动生产机械工作时,采用电压反接制动
(1)在电压反接瞬间,电磁转矩为()
a.拖动性质b.制动性质c.0d.不确定
(2)若想让电机实现制动停车,在电机速度接近于零时需将反向电压变为()
a.正向电压b.维持反向电压c.0d.不确定
(3)若电机的负载为反抗性负载,电机制动运行时最终稳定在()
a.第一象限b.第二象限c.第三象限d.第四象限e.不确定
(4)若电机的负载为位能性负载,电机制动运行时最终稳定在()
三、一台并励直流电动机,
,电枢回路总电阻
,励磁回路电阻
,忽略电枢反应的影响,求:
(1)电动机的额定输出转矩?
(2)额定负载时的电磁转矩;
(3)额定负载时的效率;
(4)在理想空载时的转速;
(5)当电枢回路中串入一电阻R=0.15Ω时,在额定转矩下的转速。
解:
①额定输出转矩
②额定负载时电磁转矩:
励磁电流
电枢电流
③额定负载时效率
④
⑤当电枢回路串入
,在
时转速:
四、一台并励直流发电机,励磁回路电阻
负载电阻
,电枢回路电阻
,端电压U=220V。
试求:
(1)励磁电流
和负载电流I;
(2)电枢电流
和电动势
(忽略电刷电阻压降);
(3)输出功率
和电磁功率
。
①励磁电流
负载电流
②电枢电流
电枢电动势
③输出功率
电磁功率
或
五、一台直流并励电动机的数据为:
额定功率PN=2.5KW,额定电压UN=220V,额定电枢电流IaN=13.7A、额定转速nN=500r/min、电枢电路总电阻(包括电刷压降)Ra=1.4Ω,并励绕组电阻Rf=134Ω。
负载力矩为额定力矩,不考虑电枢反应情况变化对电枢磁通的影响,求:
(1)在电枢回路串入0.6Ω电阻后的转速、电枢电流、电磁功率、电枢铜耗、轴上输出转矩、电磁转矩和电机效率。
(2)假定磁路不饱和,在励磁回路串入24Ω磁场调节电阻后的转速。
(3)将电源电压降到180V后的转速。
六、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:
PN=5.5KW,UN=110V,Ra=0.17Ω(包括电刷接触电阻),励磁回路总电阻Rf=137Ω。
今将电动机装在起动机上,当使重物上升时电动机的数据为U=UN,IN=58A,n=1470r/min。
问:
(1)保持电动机的电压和励磁电流不变,以转速n’=100r/min将重物下放时,求接入电枢回路的电阻,电动机轴上的转矩,电网供给的功率,电枢回路消耗的功率,从轴上输入的机械功率,电磁功率。
(2)保持励磁电流不变,在电枢回路串电阻的情况下,如欲采用能耗制动办法,将重物以300r/min的速度下放,求接入电枢回路的电阻和电动机轴上的转矩。
(3)电动机在发电回馈状态下工作。
设Ia=-50A,附加电阻Rc=0Ω,求电动机的转速。
直流电机
1.一台直流发电机额定容量180KW,额定电压230伏,额定转速1450r/m,额定效率89.5%,求额定输入功率和额定电流。
2.一台直流发电机额定数据为:
额定功率PN=10KW,额定电压UN=230V,额定转速nN=2850r/min,额定效率ηN=0.85,求它的额定电流及额定负载时的输入功率。
3.一台Z2型直流电动机,额定功率为PN=160KW,额定电压UN=220V,额定效率ηN=90%,额定转速nN=1500r/min,求该电机的额定电流?
4.一台Z2型直流发电机,额定功率为PN=145KW,额定电压UN=230V,额定转速nN=1450r/min,求该发电机的额定电流?
5.一他励直流电动机:
PN=40KW,UN=220V,IN=210A,nN=1000rpm,Ra=0.078。
求额定时:
P1、p;
pcu、Pem、p0;
T、T2、T0.
6.一并励直流电动机:
PN=96KW,UN=440V,IN=255A,If=5A,nN=500rpm,Ra=0.078。
P1、p、;
pcua、Pem、p0;
T、T2、T0.
7.一台他励直流发电机,PN=14KW,UN=230V,nN=1450r/min,2p=4,励磁电流IfN=2.17A,N=84.5%,Ra=0.152。
现将此发电机改成并励电动机运行,接在220V电网上,并保持励磁电流、电枢电流、效率均为额定值不变。
求:
1)电动机的额定输出功率及转速?
2)此时Tem与发电状态时Tem相同(大小、方向)吗?
3)作发电机和电动机运行时的输入功率?
8.一台他励直流电动机,UN=220V,IN=100A,nN=1150r/min,Ra=0.095。
试求:
1)空载转速和转速变化率。
2)额定时的电磁转矩。
3)额定时效率,设空载损耗为1500W。
9.一台串励直流电动机,UN=230V,Ra=0.3,串励绕组电阻Rf=0.4。
当电枢电流Ia=25A时,转速n=700r/min。
假设电机磁路不饱和,试求:
1)当电枢电流Ia=35A时,电动机的转速和电磁功率。
2)电机转速为2000r/min时,电枢电流和电磁转矩。
10.一台并励直流发电机,铭牌数据如下:
PN=6KW,UN=230V,nN=1450r/min,Ra=0.57Ω(包括电刷接触电阻),励磁回路总电阻Rf=177Ω,电机的空载功率P0=61W,求:
1)额定负载时的电磁功率和电磁转矩。
2)额定负载时的效率。
11.一台并励直流发电机,铭牌数据如下:
PN=23KW,UN=230V,nN=1500r/min,电枢电阻Ra=0.1Ω,励磁回路电阻Rf=85Ω,不计电枢反应。
现将这台电机改为并励直流电动机运行(电枢电流保持不变),把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V的直流电源:
1)转速n;
2)电磁转矩;
3)电磁功率。
变压器
一、某单相变压器,SN=250KVA,U1N/U2N=10/0.4KV,求:
原、副边额定电流。
二、某三相变压器,SN=5000KVA,U1N/U2N=10/6.3KV,Y/Δ连接,求:
三、有一台D-50/10单相变压器,SN=50KVA,U1N/U2N=10500/230V,求:
变压器原、副线圈的额定电流。
四、有SSP-125000/220三相电力变压器,YN,d接线,U1N/U2N=220/10.5KV,求:
①变压器额定电压和额定电流;
②变压器原、副线圈的额定电流和额定电压。
五、某单相变压器,SN=5KVA,高、低压边均有两个线圈组成,原方每个线圈额定电压为U1N=1100V,副方每个线圈额定电压U2N=110V,用这个变压器进行不同的连接,可得几种不同的变比?
每种连接时原、副边额定电流为多少?
六、三相变压器额定容量为20KVA,额定电压为10/0.4KV,额定频率为50Hz,Y,y0联结,高压绕组匝数为3300。
(1)变压器高压侧和低压侧的额定电流;
(2)高压和低压绕组的额定电压;
(3)低压绕组的匝数;
七、单相变压器,额定容量SN=10KVA,额定电压U1N/U2N=2.2/0.22KV,高压侧短路阻抗参数为:
rk=7.2Ω,xk=26Ω。
当变压器副边输出8KVA、端电压为220V、功率因数为0.85(滞后)时,试计算(忽略励磁电流):
1.副边电流?
2.负载阻抗?
3.计算此时原边电压和电流?
八、一台三相变压器,额定容量SN=6KVA,U1N/U2N=380/110V,Y,y连接。
短路阻抗Zk=0.85+j1.13Ω,负载阻抗Zl=2.4+j1.8Ω,Y连接(如果是Δ连接怎么计算?
)。
(忽略变压器的励磁电流)试求:
1)变压器高、低压侧额定线电流和相电流;
2)变压器高压侧加额定电压,带以上负载时,变压器输入电流和副方的线、相电压;
3)变压器此时的输入、输出功率和效率;
4)画出该变压器此时的等效电路和相量图。
九、设有一台1800kVA、10000/400V,Y,yn连接的三相芯式变压器。
短路电压
uk=4.5%。
当有额定电流时的短路铜耗pk=22000W。
1)当原边电压、电流为额定值且功率因数为0.85超前时,副边的线、相电压和电流;
2)计算此时的负载阻抗和性质;
3)画出此时的相量图。
十、SN=100KVA,U1N/U2N=6/0.4KV,Y,y0联结的三相变压器一台,I0%=6.5%,P0=600W,ud=5%,PdN=1800W,试求:
(1)近似等效电路参数标么值;
(2)满载及cosφ2=0.8(滞后)时的二次端电压和效率;
(3)产生最大效率时的负载电流及cosφ2=0.8(超前)时的最大效率。
变压器测验题(电气09-1,2,3,4等班)
一、电网线电压为66KV,经过两台容量均为1500KVA的三相变压器二次降压后供给额定电压为400V(Y)的负载。
第一台:
D,y接,U1N/U2N=66/6.3KV。
第二台:
D,y接,U1N/U2N=6300/400V。
两台变压器都在6300伏一侧做短路实验,数据如下:
Uk=334V,Ik=137A,pk=14kW(p0=10kW)第二台:
Uk=382V,Ik=137A,pk=15kW(p0=12kW)
1)画出供电线路图;
每台Tr接为D,y5(先画相量图)。
2)求出变压器各额定电流?
变比?
3)求每台变压器的短路阻抗标幺值?
4)画出从66KV侧看的简化等效电路和向量图;
5)当原边加额定电压,每相负载阻抗Zl=0.1+j0.07Ω(Y接)时,负载的电流?
6)求上述情况下各变压器效率及总效率?
并求出总的电压变化率?
(5*6=30分)
二、画出下图变压器电动势相量图,并判断其联结组别。
(3*3=9分)
三、画出D/Y-7联接组别接线图和相量图。
(3*2=6分)
四、一台Y/Δ接的三相变压器空载运行,原方(高压侧)加上对称的正弦额定电压,试分析下列物理量中有无三次谐波。
1)主磁通。
2)原、副方相电势。
3)原、副方线电压;
原、副方相电压。
4)原、副方线电流;
原、副方相电流。
(11分)
五、现有一个万用表和一个可调交流电压源,说明如何判断同一芯柱上的高低压绕组的同极性端。
2
六、一台2kV·
A,400/100V的单相变压器,低压侧加100V,高压侧开路,测得I0=2A;
P0=20W;
当高压侧加400V,低压侧开路,测得I0=2分A,P0=2分W。
七、变压器铁心导磁性能越好,其励磁电抗1分,励磁电流1分。
八、某人初次使用互感器对巨型三相变压器进行短路实验。
由于变压器是高电压、大电流,因此需要借助电压互感器和电流互感器来完成。
请你画出实验线路图,并说明仪器仪表应如何选择,实验数据如何处理?
11分
九、一台三相变压器,SN=5600kVA,U1N/U2N=10/6.3kV,Y/d接,10kV侧接电源。
uk=5.5%,pk=18kw,一次侧加额定电压,试求满载且cosφ=0.8(滞后)时的负载阻抗,二次电压和一次电流,额定电压调整率和效率。
(10分)
十、一台三相变压器,额定容量SN=750KVA,U1N/U2N=10/0.4KV,Y,y连接。
短路电压uk=5.5%,pk=2.4kw,付方三角形联接三相平衡负载,每相负载阻抗Zl=1.272+j0.954Ω。
1)高压侧加额定电压时,原、副方的线电流和相电流;
副方的线、相电压;
2)变压器此时的输入、输出功率和效率;
3)画出该变压器此时的等效电路和相量图。
(3*5=15分)
变压器测验题答案
一、解:
(1)
(2)
(3)ITr短路实验Y接。
ⅡTr短路实验D接。
(4)ⅡTr原边为D接,因此需要将短路阻抗转化为Y接。
然后再折算到ITr原边。
等效电路为:
(5)当原边加额定电压,每相负载阻抗Zl=0.1+j0.07Ω(Y接)时,负载的电流?
(6)
二、
Y/d-11;
Y/d-9;
Y/d-7;
四、最后一个“有”,其他全是“无”
当高压侧加400V,低压侧开路,测得I0=0.5A,P0=20W。
七、变压器铁心导磁性能越好,其励磁电抗越大,励磁电流越小。
5*(2/3)<
(I1N/ki)<
5
0.2I1N<
ki<
0.3I1N
100*(2/3)<
{(2-8)%U1N/ku}<
100
{(2-8)%U1N/100}<
ku<
{3(2-8)%U1N/200}
Pcu=(W1+W2)*ki*ku
Pcuph={(W1+W2)*ki*ku}/3
Iph={(A1+A2+A3)*ki}/3
Uph={(U1+U2+U3)*ku}/(3√3)
rk=pcuph/3Iph2
Zk=Uph/Iph
xk2=zk2–rk2
再将rk、zk折算到750C.
异步电动机测验
一、一台三相笼式异步电动机,PN=100KW,nN=1480r/min,UN=380V,Δ接法。
已知:
pcu1=1855W,pFe=1204W,pj=1200W,pf=2000W,定子每相电阻r1=0.059Ω。
1)额定电磁转矩;
2)额定效率;
3)额定功率因数。
665.92N.m92.89%0.922
二、一台三相四极绕线式异步电动机数据如下:
额定功率130kw,额定电压380V,额定频率50Hz,额定效率0.9,额定负载时转子铜耗3.7kw,机械损耗2kw,附加损耗1.3kw,定、转子均为Y接法,电机参数为r1=r2’=0.02Ω,x1=x2’=0.1Ω。
电动势和电流的变比为2。
试求在额定电磁转矩不变时,将转差率调到s=0.2,转子每相应串入多少电阻?
此时电机效率为多少?
0.032Ω(0.128Ω)74%
三、一台三相变压器给一台三相绕线式异步电动机供电,现电网电压为10KV。
变压器和异步电动机额定参数如下:
变压器:
SN=750KVA,U1N/U2N=10/0.23KV,Y/Δ连接。
高压边短路试验数据为:
U1k=440V,I1k=43.3A,pk=10900w。
异步电动机:
2p=6,PN=75kw,ηN=88%,U1N=380V(Y接),I1N=150A,nN=980r/min,转子每相电阻为0.01Ω,电机过载能力λm=2,fN=50Hz,不计电机空载转矩。
试求:
1)画出变压器原、副绕组和异步电动机定子绕组连接方式。
2)定性画出该变压器此时的T型等效电路和相量图。
3)计算该变压器短路阻抗实际值和标么值。
4)异步电动机额定运行时,变压器原边电流和变压器的效率。
5)定量画出异步电动机的机械特性n*=f(Tem*)。
(列写计算步骤)
6)电动机带额定负载高速下放重物时的速度、转差率。
7)当负载转矩为额定转矩的80%,电机以100转/分低速下放重物时,转子回路每相应串入多大电阻?
变压器原绕组变压器副绕组异步电动机定子绕组
1)Y/Δ—ΔY/Y—Y3)1.938Ω5.867Ω0.01450.04150.044
4)5.96A99.75%6)1020r/min-0.027)Rc/r2=67.75
5)s=0,n=1,T=0)s=0.02,n=0.98,T=1s=0.0746,n=0.925,T=2s=1,n=0,T=0.297
四、一台极对数为p的三相绕线式异步电动机,若定子绕组施加频率为f1的正序电源电压,产生顺时针方向的旋转磁场,转子绕组施加频率为f2的负序电源电压,气隙中产生逆时针方向的旋转磁场。
试问:
1)当转子稳定运行时转子的转向如何?
2)转子的转速为多少?
3)电机的转速是否随负载大小而变化?
(写出分析过程)
五、某三相鼠笼式异步电动机,PN=40KW,IN=75A,UN=380V,ηN=0.9,cosφN=0.7,nN=1470rpm,Ist/IN=6.5,Tst/TN=1.2,作Δ接,求当负载减为额定值的一半时,能否用Y-Δ降压起动(用计算数据说明)?
No
六、选择题
1.三相鼠笼异步电动机带恒转矩负载运行时,若电源电压突然下降20%,其定子电流瞬时(),定子电流稳态()
A.维持不变B.约升高20%C.约下降20%D.约下降40%
CB
2.绕线式三相异步机,转子所串电阻R2与起动转矩Tst的关系,以下哪一个结论是正确的()
A.增大R2,Tst随之增大B.增大R2,Tst将保持不变
C.增大R2,Tst反而减小D.增大R2,Tst可能增大,亦可能减小D
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